В результате расчета режима получаются значения модулей и фаз напряжений в узлах системы, величины генерируемых источниками мощностей, потери мощности в узлах системы и величины токов и потоков мощностей по ветвям. Кроме того, рассчитываются потери мощности в отдельных элементах схемы с выделением потерь холостого хода в трансформаторах и токи, втекающие в узел элемента со стороны смежных соединенных с узлом элементов.
При моделировании элементы электрической схемы со взаимоиндуктивными связями (многопроводные системы, включая сложные тяговые сети и линии внешнего электроснабжения, кабельные линии, однофазные и трехфазные многообмоточные трансформаторы) эквивалентируются решетчатыми схемами с RLC-элементами. Эквивалентирование производится со следующими допущениями:
· все провода считаются тонкими (кроме кабельных линий) прямолинейными, параллельными друг другу (в группе проводов) и поверхности плоской однородной земли с заданной удельной электропроводностью;
· автоматически учитываются собственные и взаимные емкости проводов, внутренние и внешние индуктивности проводов и взаимные индуктивности;
· при моделировании многообмоточных трансформаторов с любыми схемами соединения обмоток учитываются потери в меди трансформатора и индуктивность рассеивания (параметры короткого замыкания трансформатора), а также потери в стали и индуктивность ветви намагничивания (параметры холостого хода); для трехфазных трехстержневых трансформаторов учитывается магнитный поток, замыкающийся через масло и стенки бака.
Моделирование и расчеты будут проводиться следующим образом:
подготовка элементов схем с помощью редактора элементов, составление расчетной схемы из графических представлений элементов с графическим соединением узлов между собой и дальнейшим расчетом режима.
Модель многопроводной системы, составленная редактором элементов, представлена на рис. 2.
На рисунке 3 приведено поперечное сечение системы проводов.
Рис.2. Модель многопроводной системы
Рис.3. Поперечное сечение модели
Рис.4. Соединение проводов внутри элемента
|
|
|
Рис.5. Расчётная схема
Таблица 3
Входные сопротивления 1 км проводов
|
|
R1, Ом/км |
X1, Ом/км |
|
Среднее |
0,0249 |
0.139 |
|
Контактная сеть |
0,205 |
0.437 |
|
Провод 1 |
-0,0649 |
-0.01 |
|
Провод 2 |
-0.0651 |
-0.0101 |
Моделирование в программном комплексе Flow3 производится согласно методике представленной в [4]. Расчет начинается с определения длин ЛЭП для соблюдения Sкз. Длины левой и правой ЛЭП представлены в табл.4.
Таблица 4
Длины ЛЭП 110 кВ
|
Наименование |
Sкз, МВА |
Длина, км |
|
Левая ЛЭП 110 кВ |
900 |
33.43 |
|
Правая ЛЭП 110 кВ |
1100 |
27.36 |
Результаты дальнейшего моделирования при различных случаях работы контактной сети и состоянии смежной линии связи представлены в таблицах ниже.
Таблица 5
Отсутствие нагрузок в тяговой сети и изолированная смежная линия
|
Узел |
U, кВ |
Узел |
U, кВ |
Узел |
U, кВ |
Узел |
U, кВ |
Узел |
U, кВ |
Узел |
U, кВ |
|
1 |
27.492 |
4 |
27.498 |
7 |
27.498 |
10 |
27.489 |
13 |
0.026 |
16 |
0.026 |
|
2 |
1.05 |
5 |
1.052 |
8 |
0.921 |
11 |
0.919 |
14 |
0.919 |
17 |
0.919 |
|
3 |
1.033 |
6 |
1.034 |
9 |
0.906 |
12 |
0.904 |
15 |
0.904 |
18 |
0.904 |
Таблица 6
Отсутствие нагрузок в тяговой сети и заземленная смежная линия
|
Узел |
U, кВ |
Узел |
U, кВ |
Узел |
U, кВ |
Узел |
U, кВ |
Узел |
U, кВ |
Узел |
U, кВ |
|
1 |
27.492 |
4 |
27.498 |
7 |
27.498 |
10 |
27.489 |
13 |
0 |
16 |
0 |
|
2 |
1.05 |
5 |
1.052 |
8 |
0.004 |
11 |
0.001 |
14 |
0.001 |
17 |
0 |
|
3 |
1.033 |
6 |
1.034 |
9 |
0.004 |
12 |
0.001 |
15 |
0.001 |
18 |
0 |
Таблица 7
Короткое замыкание в точке 1 и изолированная смежная линия
|
Узел |
U, кВ |
Узел |
U, кВ |
Узел |
U, кВ |
Узел |
U, кВ |
Узел |
U, кВ |
Узел |
U, кВ |
|
1 |
10.355 |
4 |
0.025 |
7 |
0.003 |
10 |
19.012 |
13 |
0.059 |
16 |
0.059 |
|
2 |
1.292 |
5 |
0.898 |
8 |
1.948 |
11 |
2.078 |
14 |
2.078 |
17 |
2.078 |
|
3 |
1.285 |
6 |
0.897 |
9 |
1.946 |
12 |
2.067 |
15 |
2.067 |
18 |
2.067 |
